CN208734314U - 一种短型快钻复合桥塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种短型快钻复合桥塞，包括中心管、堵塞中心管的堵塞体、中心管内设有能与堵塞体形成密封面的斜面；所述中心管的外圆周从上到下依次设置导环、上卡瓦、上锥体、背圈总成、下锥体、下卡瓦，上卡瓦、上锥体之间的第一配合面和下锥体、下卡瓦之间的第二配合面均为斜面。本实用新型所用的复合材料在高温下具有较高的强度和耐压性能，在低剪切值时也能实现平面剪切，使桥塞更容易于磨铣，磨掉的碎屑较小，长度较短，也极大的缩短了压裂完成后桥塞的磨铣时间。

Description

一种短型快钻复合桥塞

技术领域

本实用新型涉及油气田井下封堵装置的技术领域，特别是一种短型快钻复合桥塞的技术领域。

背景技术

随着石油勘探开发的不断深入，低渗透、低孔隙度等非常规油气藏不断增多，常规直井已经无法满足开发要求，水平井逐渐成为提高油田勘探开发综合效益的必要手段。水平井具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高、可以有效避开障碍物和环境恶劣地带等优点，在石油工业的科研和实践中成为人们关注的焦点。

目前广泛使用桥塞分簇射孔联作——分段压裂技术，压裂技术中存在一种使用复合桥塞配合进行分段压裂的方式，复合桥塞经送入工具送入到预定位置后由坐封工具进行坐封；坐封完成后对当前目的层进行压裂酸化施工，施工完成后会下入另一个复合桥塞，对上一目的层进行封堵。在各级压裂酸化施工完成后，需要通过连续油管携带钻铣工具将各级复合桥塞钻除，才能下入生产管柱进行正常生产。该技术具有有具有一趟管柱作业、不受分段限制、工具管柱结构简单、井筒畅通等优点。作为分段压裂的重要工具之一，桥塞应用日益广泛。目前，常规桥塞包括可钻式桥塞、大通径桥塞等。可钻式桥塞在压裂结束后下钻具钻磨。

常规的桥塞在磨铣时容易卡钻且磨铣时间很长，磨铣后的金属碎屑比重大不易排出井外，难以应用于水平井分级压裂。另外，在钻除时桥塞随钻头同心转动，导致桥塞不易钻除。

实用新型内容

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种短型快钻复合桥塞，本实用新型所用的复合材料在高温下具有较高的强度和耐压性能，在低剪切值时也能实现平面剪切，使桥塞更容易于磨铣，磨掉的碎屑较小，长度较短，也极大的缩短了压裂完成后桥塞的磨铣时间。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种短型快钻复合桥塞，包括中心管、堵塞中心管的堵塞体、中心管内设有能与堵塞体形成密封面的斜面；所述中心管的外圆周从上到下依次设置导环、上卡瓦、上锥体、背圈总成、下锥体、下卡瓦，上卡瓦、上锥体之间的第一配合面和下锥体、下卡瓦之间的第二配合面均为斜面。

作为优选，所述第一配合面形成咬合面，第二配合面也形成咬合面。

作为优选，所述上锥体与下锥体之间设置有密封组件总成，密封组件总成一端抵住上锥体，另一端抵住下锥体，密封组件总成包括胶筒和覆盖在胶筒外圆周的保护筒。

作为优选，所述胶筒下端外部设置背圈总成。

作为优选，上卡瓦、下卡瓦的表面设有锯齿状突起条，锯齿状突起条沿着中心管周向设置。

作为优选，所述中心管末端固定连接引鞋，上部桥塞下端的引鞋与下部桥塞上端的中心管咬合。

作为优选，所述复合桥塞除密封组件总成、上卡瓦、下卡瓦和销钉外，采用耐高温尼龙材料制作。

作为优选，所述堵塞体包括设置在中心管外部的第一球体，第一球体直径大于中心管开口尺寸，与中心管前端配合。

作为优选，所述堵塞体包括设置在中心管内部的第二球体，第二球体与中心管内部前端斜面配合。

作为优选，所述堵塞体包括设置在中心管内部的堵塞头，堵塞头的形状与中心管内部的空腔配合。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所用的复合材料在高温下具有较高的强度和耐压性能，在低剪切值时也能实现平面剪切，使桥塞更容易于磨铣，不会在井中留下大块碎屑导致卡钻，本桥塞长度较短，也极大的缩短了压裂完成后桥塞的磨铣时间。因此具有特点易钻铣，磨掉的碎屑较小，易冲出，可以防止卡钻，适用于斜井、水平井的分层压裂作业，克服了铸铁桥塞易卡钻、钻铣困难、耗时长的缺点。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种短型快钻复合桥塞的整体结构半剖示意图；

图2是一种短型快钻复合桥塞的整体结构全剖示意图；

图3是一种短型快钻复合桥塞的连接示意图；

图4是一种短型快钻复合桥塞的第一种堵塞体示意图；

图5是一种短型快钻复合桥塞的第二种堵塞体示意图；

图6是一种短型快钻复合桥塞的第三种堵塞体示意图。

图中

1-中心管；2-导环；3-上卡瓦；4-上锥体；5-密封组件总成；6-背圈总成；7-下锥体；8-下卡瓦；9-引鞋；10-第一球体；11-第二球体；12-堵塞头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1、图2、图3，本实用新型，包括中心管1、堵塞中心管1的堵塞体、中心管1内设有能与堵塞体形成密封面的斜面；所述中心管1的外圆周从上到下依次设置导环2、上卡瓦3、上锥体4、背圈总成6、下锥体7、下卡瓦8，上卡瓦3、上锥体4之间的第一配合面和下锥体7、下卡瓦8之间的第二配合面均为斜面。

整个复合桥塞长度短，经过结构设计及承压能力计算，在保证桥塞强度的前提下使桥塞的长度尽量缩短，在钻磨时极大的减短了钻磨的时间。

所述第一配合面形成咬合面，第二配合面也形成咬合面。卡瓦与锥体之间互相形成咬合，钻除时有效防止各部件随钻头同心转动，提高钻除速度。

所述上锥体4与下锥体7之间设置有密封组件总成5，密封组件总成5一端抵住上锥体4，另一端抵住下锥体7，密封组件总成5包括胶筒和覆盖在胶筒外圆周的保护筒。

所述胶筒下端外部设置背圈总成6。

上卡瓦3、下卡瓦8的表面设有锯齿状突起条，锯齿状突起条沿着中心管1周向设置。

所述中心管1末端固定连接引鞋9，上部桥塞下端的引鞋9与下部桥塞上端的中心管1咬合。工具上下端的咬合设计，保证钻除时上部桥塞下端与下部桥塞上端咬合，防止钻除时桥塞随钻头同心转动，易钻除。

所述复合桥塞除密封组件总成5、上卡瓦3、下卡瓦8和销钉外，采用耐高温尼龙材料制作。耐高温尼龙具有高模量、高硬度、低吸水率、耐油等特点。经过短纤增强后，复合高温尼龙具有很高的强度和极佳的尺寸稳定性，能够保证复合桥塞高温高压的条件。复合材料的应用使桥塞更容易于钻磨，不会在井中留下大块碎屑导致卡钻。

性能项目	测试方法	标准值
			拉伸强度	ASTM D638	≥200MPa
热变形温度	ASTM D638	≥160℃
			密度	ISO 1183	1.3～1.5g/cm<sup>3</sup>

层压玻璃布绝缘板，结构致密，吸水性小，具有高的机械、耐热性能。

如图4、图5、图6，根据不同的需求，中心管1的堵塞方式有三种：

投球式：所述堵塞体包括设置在中心管1外部的第一球体10，第一球体10直径大于中心管1开口尺寸，与中心管1前端配合。

球笼式：所述堵塞体包括设置在中心管1内部的第二球体11，第二球体11与中心管1内部前端斜面配合。

堵塞式：所述堵塞体包括设置在中心管1内部的堵塞头12，堵塞头12的形状与中心管1内部的空腔配合。

本实用新型的工作过程：

在使用过程中首先连接火药或液压坐封工具，利用电缆或连续油管将复合桥塞输送到井筒指定位置，通过火药***或其他方式启动坐封工具，坐封工具的压力作用在导环2上，导环2推动上卡瓦3及上锥体4向下移动，上椎体4向下移动的同时压缩密封组件5，撑开背环6，继而推动下锥体7压缩下卡瓦8，当压力达到一定值时，上卡瓦3及下卡瓦8上的箍环破裂，当压力达到达脱手销钉剪断值时，脱手销钉剪断，背环6完全撑开，密封组件7达到最大压缩量，上卡瓦3及下卡瓦8锚定在套管内壁，完成坐封。电缆上提，带动射孔枪移动，到达指定位置后点火射孔，射孔完成后将射孔枪、坐封工具等工具提出，进行压裂施工，压裂完成后钻除桥塞。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：包括中心管(1)、堵塞中心管(1)的堵塞体，中心管(1)内设有能与堵塞体形成密封面的斜面；所述中心管(1)的外圆周从上到下依次设置导环(2)、上卡瓦(3)、上锥体(4)、背圈总成(6)、下锥体(7)、下卡瓦(8)，上卡瓦(3)、上锥体(4)之间的第一配合面和下锥体(7)、下卡瓦(8)之间的第二配合面均为斜面。

2.如权利要求1所述的一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：所述第一配合面形成咬合面，第二配合面也形成咬合面。

3.如权利要求1所述的一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：所述上锥体(4)与下锥体(7)之间设置有密封组件总成(5)，密封组件总成(5)一端抵住上锥体(4)，另一端抵住下锥体(7)，密封组件总成(5)包括胶筒和覆盖在胶筒外圆周的保护筒。

4.如权利要求3所述的一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：所述胶筒下端外部设置背圈总成(6)。

5.如权利要求1所述的一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：所述上卡瓦(3)、下卡瓦(8)的表面设有锯齿状突起条，锯齿状突起条沿着中心管(1)周向设置。

6.如权利要求1所述的一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：所述中心管(1)末端固定连接引鞋(9)，上部桥塞下端的引鞋(9)与下部桥塞上端的中心管(1)咬合。

7.如权利要求1所述的一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：所述复合桥塞除密封组件总成(5)、上卡瓦(3)、下卡瓦(8)和销钉外，采用耐高温尼龙材料制作。

8.如权利要求1所述的一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：所述堵塞体包括设置在中心管(1)外部的第一球体(10)，第一球体(10)直径大于中心管(1)开口尺寸，与中心管(1)前端配合。

9.如权利要求1所述的一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：所述堵塞体包括设置在中心管(1)内部的第二球体(11)，第二球体(11)与中心管(1)内部前端斜面配合。

10.如权利要求1所述的一种短型快钻复合桥塞，其特征在于：所述堵塞体包括设置在中心管(1)内部的堵塞头(12)，堵塞头(12)的形状与中心管(1)内部的空腔配合。